若要展示增材制造产品和打印零件,Formnext无疑是绝佳平台——这场全球领先的工业增材制造盛会将于今年11月在法兰克福举行。对陶瓷增材制造细分领域而言,此类展会尤为重要,企业得以借此展示该技术的能力及其如何从研发技术演变为适用于批量生产应用的可扩展工业流程。
作为基于光刻的陶瓷制造技术的先驱,奥地利公司Lithoz在陶瓷增材制造的工业化进程中扮演着核心角色,自然迫切希望在即将到来的展会上展示其先进能力。从航空航天、半导体和医疗等高要求行业的众多应用,到其陶瓷3D工厂网络,再到CeraFab S320的现场演示,Lithoz正直接向制造界表明:陶瓷增材制造作为一种工业上可行的批量生产解决方案,已经成熟。
本文将为读者独家预告Lithoz将在Formnext 2025(11.1馆,C35展位)展示的内容,从精选的复杂铸芯到为高保真系统打造的获奖陶瓷3D打印部件。
单晶涡轮叶片铸芯
Lithoz将在Formnext 2025上带来46个不同尺寸的3D打印陶瓷铸芯,所有这些均在同一台CeraFab S320成型平台上打印完成。用于生产单晶涡轮叶片的铸芯正成为陶瓷增材制造的一个关键应用领域,因为它能使航空航天原始设备制造商缩短开发时间,并集成满足下一代飞机发动机涡轮叶片要求的复杂冷却通道。事实胜于雄辩:就在上个月,赛峰飞机发动机公司Gennevilliers工厂为其巴黎附近的设施购置了三台CeraFab System S65打印机,将用于复杂铸芯的批量生产。
在Formnext上展出的这些铸芯展示了陶瓷增材制造如何通过实现传统生产方法无法制造的几何形状和结构(包括薄壁和复杂冷却通道),为航空航天领域开辟新的可能性。这带来了冷却效果更佳、因而能在更高温度下运行的单晶涡轮叶片,从而转化为更高的燃油效率和更少的排放。
15英寸原子层沉积环
Lithoz也致力于展示其在半导体行业的能力,该行业的生产系统要求极高的精度和可靠性。为此,它将展示一个直径为15英寸的原子层沉积环。这个由六个相同部件组成的大型零件由德国等离子工艺专家Plasway设计,并由陶瓷制造商Alumina Systems使用CeraFab设备制造。
该零件旨在替代金属ALD环,并带来了一系列优势,包括将正常运行时间从一个月延长至九个月,通过优化流道将生产产出提高两倍,以及简化库存管理。这个用于半导体生产原子层沉积反应器的3D打印环还集成了薄壁结构以最小化重量,并已证明能提供一致的气流和压力。
氮化铝冷却板
Lithoz将在Formnext上展示的半导体领域另一系列零件是由需求量很高的氮化铝制成的冷却板。这些下一代冷却板集成了LCM技术实现的特征,如带有螺旋二十四面体或晶格结构的集成通道网络,从而改善了紧凑型半导体系统中的热管理。热控制对于汽车、医疗保健和电信等行业中半导体驱动的设备性能至关重要,然而传统的冷却板在效率方面可能不尽如人意。值得注意的是,随着设备变得更加紧凑,冷却板也是如此,这也会影响其性能。通过利用Lithoz的陶瓷增材制造工艺,这些冷却板可以实现更高效的散热和更紧凑的外形,不仅提高了半导体的性能,也增强了芯片生产的可持续性。
就这些冷却板而言,增材制造赋能的设计只是部分原因:氮化铝也扮演着关键角色。这种材料兼具优异的导热性、电绝缘性、热稳定性和耐化学性,所有这些特性共同造就了能够承受恶劣条件的耐用冷却板。这种材料在热管理领域还有其他应用,包括Lithoz作为TRIATHLON项目联盟成员,正在为兆瓦级飞机氢电推进系统开发的3D打印陶瓷热交换器。
助听器陶瓷耳模
Lithoz将首次在Formnext展示批量生产的3D打印陶瓷耳模。这些耳模由瑞士耳模专业公司OC GmbH设计,由德国合同制造商CADdent在CeraFab S65 Medical平台上打印。Lithoz于2025年9月首次公布了其技术的该系列生产应用,再次展示了LCM技术大规模生产患者定制医疗器械的潜力。
耳模本身由生物相容性的氧化铝增韧氧化锆打印而成,受益于LCM的设计自由度和精度,壁厚低于1毫米,尺寸公差小于±50微米,并具有为声音传输优化的精细内部通道。其结果是制造出的助听器耳模具有卓越的声学精度、耐用性、耐磨性和舒适度。
OC GmbH的首席执行官Jurij Belik评论了LCM技术对耳模的影响,他说:"这些技术成就展示了陶瓷为耳模带来的独特优势。与聚合物或钛不同,陶瓷耳模提供长期的生物相容性以及卓越的耐用性和耐磨性。ATZ的声学中性确保了无损的音质,并且该材料的美学特性允许实现可定制的高价值设计。"
Thales Voro唱盘氧化锆唱头
任何参加Formnext的音响发烧友都不会想错过下一个应用:Thales Voro,这是世界上首个采用完全3D打印陶瓷外壳封装的一体式动圈唱头。Lithoz将展示这个虽小但极具创新性的磨损部件,它由瑞士高端音频设备制造商HiFiction AG设计,并由Steinbach AG使用Lithoz打印机生产。
这个部件本身集成了具有极精细特征的Voronoi网状结构,壁厚小于1毫米,并针对减重和声音共振进行了优化。该部件由氧化锆打印而成,无需支撑或后处理——鉴于其小巧的尺寸,若有支撑或后处理要求,即使非不可能,也将极其困难。Thales Voro是专为HiFiction的X-quisite VORO设计的独家部件,以小批量生产,零售价约为8000欧元。值得注意的是,该部件赢得了2025年iF设计奖。参观者可以在正对Lithoz展台的Steinbach展位独家展区一睹这款令人印象深刻的部件。
CeraFab S320在Formnext 2025的现场演示
Lithoz处于前沿地位
Lithoz将携众多来自不同行业的生产应用亮相Formnext并非偶然:每一个打印部件都代表了陶瓷增材制造的现状及其向高价值部件工业制造工艺的成熟蜕变。
除了这些应用,Lithoz还将现场演示其CeraFab S320——一款为中型部件批量生产而设计的陶瓷3D打印机,并重点介绍其"陶瓷3D工厂"——一个全球服务提供商网络,这些提供商利用LCM技术,对工业陶瓷增材制造的普及至关重要。
评论 (0)